KR102112510B1

KR102112510B1 - 차량 축 중량 및 속도 측정 장치, 그리고 이의 시공 방법

Info

Publication number: KR102112510B1
Application number: KR1020180161611A
Authority: KR
Inventors: 이규완
Original assignee: (주)카이센
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-06-02

Abstract

본 발명은 일반 도로, 고가 도로 내지 교량 도로 등에 매설되어 이 도로 위를 주행 중인 차량의 축 중량과 속도를 함께 측정할 수 있고, 측정장치의 매설을 위한 도로 커팅폭을 크게 감소시킬 수 있는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치는 도로에 매설되어 이 도로 위를 주행 중인 차량의 축 중량을 포함하는 정보를 측정하는 장치로서, 몸체와 코어를 포함하는 앵커; 일부영역이 상기 앵커 내부에 고정되는 광섬유; 및 상기 광섬유에 형성되는 광섬유 센서를 포함한다.
상기 몸체는, 상기 몸체의 길이방향을 따라 장요홈 구조로 형성되어 상기 광섬유의 상기 일부영역이 수용되는 몸체홈; 및 상기 몸체홈을 형성하는 상기 몸체 내면 상에 돌출되게 형성되고, 상기 장축길이방향을 따라 배치되는 다수 개의 가압돌기를 포함한다.
상기 코어는, 상기 몸체홈에 삽입 결합되도록 구성되고, 길이방향을 따라 장요홈 구조의 코어홈이 형성되어 있고, 상기 몸체홈에 삽입 결합시 상기 코어홈이 상기 다수 개의 가압돌기를 대향하도록 구성된다.

Description

차량 축 중량 및 속도 측정 장치, 그리고 이의 시공 방법{APPARATUS FOR MEASURING AXLE WEIGHT AND SPEED OF VEHICLE, AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은 차량 중량 및 속도 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반 도로, 고가 도로 내지 교량 도로 등에 매설되어 이 도로 위를 주행 중인 차량의 축 중량과 속도를 함께 측정할 수 있는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치에 관한 것이다.

차량 축 중량 측정 장치는 차량이 주행하는 도로에 매설되어 교통 흐름에 방해를 주지 않고 차량의 중량에 관련된 각종 데이터를 수집하는 장비로서, 특히 과속 및 과적 차량을 적발하기 위하여 사용될 수 있다. 특히, 교량과 같은 시설물은 중차량 통과에 의하여 심각한 손상이 유발될 수 있어 축 중량의 측정은 매우 중요한 요소로 인식되고 있으며, 교량의 내하력과 같이 시설물의 상태와 수명을 평가하기 위하여 응답계측에 따른 입력하중 또한 매우 중요한 요소라 할 수 있다.

종래 일반적으로 많이 사용되는 축 중량 측정 장치로는 벤딩 플레이트 방식, 로드셀 방식 및 Quartz 방식 등이 있다. 그러나 종래의 차량 축 중량 측정 장치는 다음과 같은 단점 내지 한계가 있었다.

구체적으로, 종래 벤딩 플레이트 방식은 판체에 스트레인 게이지 또는 압전 센서와 같은 센서를 부착한 후 차량 통과시 판체에 유발되는 응답을 계측하여 축 중량을 환산하는 방식으로 특히 차량의 고속주행시 오차범위가 ±10% 정도로 정밀도가 높지 않은 단점이 있다. 종래 로드셀 방식은 오차범위는 ±6% 정도로 벤딩 플레이드 방식에 비하여 측정 정밀도가 상대적으로 높은 편이나 차량이 로드셀과 일정거리 떨어진 위치로 통과하면 측정 오차범위가 ±6% 보다 더 커지는 단점이 있다. 종래 Quartz 방식은 장치의 설치시 다른 축 중량 측정 장치에 비하여 포장체 커팅폭이 작아 설치가 매우 편리한 장점이 있으나, 매우 고가이고 내구성이 상대적으로 약한 단점이 있다.

본원 발명자는 전술한 바와 같은 종래 차량 축 중량 측정 장치의 단점 내지 한계를 해결하기 위하여 벤딩 플레이트와 로드셀 사이에 판 거동 전환 매체(즉, 횡방향 보)를 설치한 축 중량 측정 장치를 개발하여 이를 특허출원(한국등록특허 제10-0984378호) 하였다.

그런데, 본원 발명자는 한국등록특허 제10-0984378호의 축 중량 측정 장치 역시 또 다른 문제점이 존재함을 발견하였고, 이에 종래 축 중량 측정 장치의 모든 단점 및 한계는 물론 한국등록특허 제10-0984378호의 문제점도 해결할 수 있는 축 중량 측정 장치를 개발함에 이르렀다.

참고로, 한국등록특허 제10-0984378호는 벤딩 플레이트의 크기가 커서 이를 도로에 설치시 도로면 커팅폭이 커지는 단점이 있고, 이를 해결하기 위해 벤딩 플레이트의 크기를 작게 만들면 내구성이 감소되는 문제가 발생할 수 있으며, 특히 측정 오차범위 1% 미만의 고정밀도를 구현함에는 한계가 존재하였다.

그리고, 도로에 매설되는 종래 측정 장치의 경우, 도로 위를 주행하는 차량의 축 하중과 속도를 모두 측정하기 위해서는 차량 축 하중 측정용 장치와 차량 속도 측정용 장치(예컨대, 루프 검지기)가 각각 별도로 설치되어야 하는 한계가 있었다.

한편, 아스팔트 도로는 일반적으로 최하층인 기층, 이 기층 위에 도포되는 중간층 및 이 중간층 위에 덧씌우는 최상층인 표층으로 이루어져 있는데, 종래 측정 장치의 경우, 측정감도 문제로 아스팔트 도로의 최상층인 표층에 설치해야만 했다. 그런데, 이러한 아스팔트 도로는 이의 보수 공사시 표층을 보수하게 되는데, 이처럼 측정장치가 표층에 매설되어 있으면 아스팔트 도로의 보수시 측정장치가 파손될 수 있어, 도로 보수공사 즉, 표층 덧씌우기 시공이 불가능하였고, 만약 표층 덧씌우기를 하게 되면 해당 도로에 기매설되어 있는 측정장치를 재사용할 수 없어 새로운 측정장치로 교체 설치해야하는 문제점이 있었다.

선행특허 1: 한국등록특허 제10-0984378호 (2010.09.20.등록) 선행특허 2: 한국등록특허 제10-1365046호 (2014.02.13.등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 측정장치로 도로 위를 주행 중인 차량의 축 중량과 속도를 모두 측정할 수 있는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 구조가 간명하면서도 종래 대비 도로면 커팅폭을 대폭 감소시킬 수 있고, 뛰어난 내구성을 보장할 수 있으며, 차량 축 중량을 정밀하게 측정할 수 있는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 측정 장치를 아스팔트의 표층 아래 즉 중간층에 설치하더라도 차량의 축 중량 및 속도를 정확히 측정할 수 있는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치는 도로에 매설되어 이 도로 위를 주행 중인 차량의 축 중량을 포함하는 정보를 측정하는 장치로서, 몸체와 코어를 포함하는 앵커; 일부영역이 상기 앵커 내부에 고정되는 광섬유; 및 상기 광섬유에 형성되는 광섬유 센서를 포함한다.

상기 몸체는, 상기 몸체의 길이방향을 따라 장요홈 구조로 형성되어 상기 광섬유의 상기 일부영역이 수용되는 몸체홈; 및 상기 몸체홈을 형성하는 상기 몸체 내면 상에 돌출되게 형성되고, 상기 장축길이방향을 따라 배치되는 다수 개의 가압돌기를 포함한다.

상기 코어는, 상기 몸체홈에 삽입 결합되도록 구성되고, 길이방향을 따라 장요홈 구조의 코어홈이 형성되어 있고, 상기 몸체홈에 삽입 결합시 상기 코어홈이 상기 다수 개의 가압돌기를 대향하도록 구성된다.

상기 광섬유의 상기 일부영역은 상기 코어홈에 상기 코어홈을 따라 배치되게 구성되어, 상기 몸체홈에 상기 코어를 삽입 결합시, 상기 코어홈에 배치되어 있는 상기 일부영역이 상기 가압돌기에 의해 가압되어 상기 코어에 밀착됨으로써 상기 앵커 내부에 고정된다.

상기 앵커는 다수 개로 구성되고, 상기 다수 개의 앵커는 제1 앵커 및 상기 제1 앵커와 간격을 두고 배치되는 제2 앵커를 포함한다.

상기 경우, 광섬유의 일부영역은 상기 제1 앵커 내부에 고정되고, 광섬유의 또 다른 일부영역은 상기 제2 앵커 내부에 고정되며, 섬유 센서는 상기 제1 앵커와 상기 제2 앵커 사이에 위치하도록 구성된다.

본 발명에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치에 의하면, 하나의 측정 장치로 도로 위를 주행 중인 차량의 축 중량과 속도를 모두 측정할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치에 의하면, 구조가 간명하면서도 종래 대비 도로면 커팅폭을 대폭 감소시킬 수 있어 시공성 및 유지보수 용이성을 향상시킬 수 있고, 저가이면서도 매우 정확하게 축 중량 및 속도를 측정할 수 있는 바 제품 경쟁력을 크게 증대시킬 수 있다.

본 발명에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치에 의하면, 별도의 고착제 내지 접착제를 사용하지 않고 단순히 앵커 몸체와 코어를 조립하는 방식만으로도 광섬유의 견고한 고정상태를 보장할 수 있어, 시공성을 높일 수 있고 비용은 절감할 수 있다.

본 발명에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치에 의하면, 가압돌기와 활주억제턱 간의 상호 작용을 통해, 앵커 내에 수용되어 있는 광섬유의 수평활주를 방지할 수 있고, 이에 의해 앵커 내부에 수용되는 있는 광섬유 영역은 차량하중이 반복적으로 가해지더라도 해당 앵커 내에서 유동하지 않고 견고하게 고정된 상태를 유지할 수 있어, 측정 장치의 뛰어난 내구성을 보장할 수 있다.

본 발명에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치에 의하면, 종래 측정 장치 대비 상대적으로 높은 측정 민감도를 구현할 수 있어, 아스팔트 도로의 표층보다 낮은 층 즉, 중간층에 측정 장치를 설치하더라도 차량의 축 중량 및 속도를 정확히 측정할 수 있게 되었다. 이에 따라, 아스팔트 도로에 매설되어 있는 측정장치를 손상시키지 않고 표층을 덧씌우는 시공이 가능하여 도로 보수공사를 용이하게 수행할 수 있고, 표층 덧씌우기 시공을 하더라도 해당 도로에 기매설되어 있는 측정장치는 그대로 재사용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치의 사시도.
도 2는 도 1의 결합 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 몸체의 하측방향 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 코어의 사시도.
도 5는 본 발명의 차량 축 중량 및 속도 측정 장치의 단면도.
도 6은 본 발명의 차량 축 중량 및 속도 측정 장치의 측면도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치의 사시도.
도 8은 도 7의 측면도.
도 9는 본 발명에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치를 도로에 시공하는 방법을 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치가 도로에 시공 완료된 상태를 도시한 설치 상태도.
도 11은 본 발명에 따른 구조체의 개략도.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "갖다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것인데, 이는 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 즉, 본 명세서에서 지칭하는 "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 경우뿐만 아니라 대상 부분의 앞 또는 뒤에 위치하는 경우도 포함한다.

또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치는 도로에 매설되어 이 도로 위를 주행 중인 차량의 축 중량을 포함하는 정보를 측정하는 장치로서, 몸체(10)와 코어(20)를 포함하는 앵커(100), 일부영역이 앵커(100) 내부에 고정되는 광섬유(30), 및 광섬유(30)에 형성되는 광섬유 센서(35)를 포함하고, 바람직하게는 베이스 스트립(40)을 더 포함할 수 있다.

참고로, 본 발명의 차량 축 중량 및 속도 측정 장치가 매설되는 '도로'란 일반 평지의 자동차 도로, 고가 도로를 비롯하여 교량 도로 등을 모두 포함하는 포괄적인 의미의 도로를 지칭한다.

본 발명의 앵커(100)는 광섬유(30)의 길이방향을 따라 광섬유(30)에 캐스케이드 방식으로 결합되어 차량하중이 가해질 시 광섬유(30)의 인장/압축을 유발하기 위한 구성으로서 몸체(10)와 코어(20)를 포함한다.

도 3은 본 발명에 따른 몸체의 하측방향 사시도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 몸체(10)는 코어(20)와 결합되어 광섬유(30)의 일부영역을 내부에 수용 및 고정시키는 구성으로서 수용체(15), 몸체홈(11), 가압돌기(51,53,55) 및 고정체(17)를 포함하고, 바람직하게는 끼움홀(13)을 더 포함할 수 있다. 이러한 몸체(10)는 금속 또는 합성수지 재질로 형성될 수 있다.

수용체(15)는 코어(20)가 삽입될 수 있는 몸체홈(11)을 형성한다. 바람직한 실시예에 따르면, 수용체(15)는 도 1과 같이 판체를 '∧' 내지 '∩' 단면 형상으로 절곡시킨 절곡체 형태로 구성될 수 있다.

몸체홈(11)은 몸체(10)의 장축길이방향을 따라 장요홈 구조로 형성되어 광섬유(30)의 일부영역을 내부에 수용할 수 있도록 구성된다.

바람직한 실시예에 따르면, 몸체홈(11)은 상측으로 갈수록 폭이 좁아지는 영역을 갖도록 구성된다. 도 3 실시예의 경우, 절곡체 구조로 이루어진 수용체(15)의 내부영역이 몸체홈(11)을 형성하도록 구성하였다. 상기 경우, 몸체홈(11)은 '∧' 내지 '∩' 단면 모양을 갖는 장요홈 형태로 이루어진다.

가압돌기(51,53,55)는 몸체홈(11)을 형성하는 수용체(15)의 내면 상에 돌기 형태로 돌출 형성되어 몸체홈(11)에 수용되는 광섬유(30)를 가압하여 코어(20) 측에 밀착시키는 기능을 한다.

가압돌기(51,53,55)는 다수 개로 구비되고, 대략 반구형 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 다수 개의 가압돌기는 몸체홈(11)의 중심부 영역에 몸체홈(11)의 장축길이방향을 따라 상호 간격을 두고 배치된다.

바람직한 실시예에 따르면, 가압돌기는 다수 개의 중심돌기(51), 다수 개의 좌측돌기(53) 및 다수 개의 우측돌기(55)를 포함한다.

다수 개의 중심돌기(51)는 몸체홈(11)의 중심부 영역 중 몸체홈(11)의 중심축(C1)을 따라 상호 간격을 두고 일렬로 배치된다.

좌측돌기(53)는 중심축(C1)의 좌측영역에 몸체홈(11)의 길이방향으로 따라 일렬로 배치되는데, 바람직하게는 상기 좌측영역은 제1 중심돌기와 제2 중심돌기 사이에 해당하는 중심축(C1) 부위의 좌측영역일 수 있다. 참고로, 제2 중심돌기는 제1 중심돌기와 이웃하며 상호 마주하는 중심돌기를 지칭한다.

즉, 상호 이웃하는 한 쌍의 중심돌기(51) 사이에 해당하는 중심축(C1) 부위의 좌측영역에 좌측돌기(53)가 각각 배치되게 구성된다. 바람직하게는, 상호 이웃하는 한 쌍의 중심돌기(51) 사이에 해당하는 중심축(C1) 부위의 좌측영역에 좌측돌기(53)가 하나씩 배치되게 구성될 수 있다.

우측돌기(55)는 중심축(C1)의 우측영역에 몸체홈(11)의 길이방향으로 따라 일렬로 배치되는데, 바람직하게는 상기 우측영역은 제1 중심돌기와 제2 중심돌기 사이에 해당하는 중심축(C1) 부위의 우측영역일 수 있다.

즉, 상호 이웃하는 한 쌍의 중심돌기(51) 사이에 해당하는 상기 중심축(C1) 부위의 우측영역에 우측돌기(55)가 각각 배치되게 구성된다. 바람직하게는, 상호 이웃하는 한 쌍의 중심돌기(51) 사이에 해당하는 상기 중심축(C1) 부위의 우측영역에 우측돌기(55)가 하나씩 배치되게 구성될 수 있다.

상기와 같이 구성할 경우, 좌측돌기(53)와 우측돌기(55)는 중심축(C1)을 기준으로 대칭구조로 배치되고, 본 발명의 가압돌기는 몸체홈(11)의 길이방향을 따라 따라 "좌/우측 돌기 → 중심돌기 → 좌/우측 돌기 → 중심돌기" 순으로 번갈아 가며 배치되는 배열구조를 갖게 된다.

고정체(17)는 앵커(100)를 베이스 스트립(40) 상에 고정시키기 위한 구성이다. 일 실시예에 따르면, 고정체(17)는 도 1,3과 같이 몸체(10)의 양측변에서 외측으로 절곡된 외향 플랜지 형태로 형성될 수 있다. 상기 경우, 고정체(17)는 점 용접(19) 방식으로 베이스 스트립(40) 위에 접합 고정될 수 있다.

끼움홀(13)은 몸체홈(11)에 코어(20)를 삽입 결합시 정위치를 안내하고 코어(20)를 고정시키기 위한 구성이다. 끼움홀(13)은 수용체(15)에 관통 형성되는 통공 형태로 구성될 수 있다. 상기 경우, 코어(20)를 몸체홈(11)에 삽입시 코어(20)에 형성되어 있는 끼움돌기(23)가 끼움홀(13)에 끼워짐으로써, 코어(20)가 몸체홈(11) 내의 정위치에 삽입 고정될 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 코어의 사시도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 코어(20)는 몸체홈(11)에 삽입 결합되도록 구성되어, 몸체홈(11) 내부에 수용되어 있는 광섬유(30) 영역을 밀착시켜 해당 광섬유(30) 영역이 몸체(10) 내부에 견고하게 고정될 수 있도록 기능한다. 이러한 코어(20)는 금속 또는 합성수지 재질로 형성될 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 코어(20)는 상측으로 갈수록 폭이 좁아지는 영역을 갖도록 구성된다. 일 실시예에 따르면, 코어(20)는 상단부를 제외한 나머지 영역이 몸체홈(11)과 동일한 형상을 갖도록 구성될 수 있다. 상기 경우, 코어(20)는 상단부에 홈이 형성되어 있는 '∧' 내지 '∩' 단면 형상을 갖도록 구성될 수 있다.

코어(20)는 그 장축길이방향을 따라 장요홈 구조의 코어홈(21)이 형성되어 있다. 코어홈(21)은 몸체홈(11) 내부에 있는 광섬유(30) 영역 중 이의 하부영역을 수용하며 코어홈(21) 내부에 안착시킬 수 있도록 구성된다. 예컨대, 코어홈(21)은 대략 '∪' 내지 '∨' 단면 모양을 갖는 장요홈 형태로 형성될 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 코어홈(21)은 코어(20)의 중심축 상의 상단부에 형성될 수 있다.

그리고, 코어홈(21)은 코어(20)를 몸체홈(11)에 삽입 결합시 이 코어홈(21)이 수용체(15) 내면에 형성되어 있는 가압돌기들(51,53,55)을 대향하도록 구성된다.

코어(20)는 다수 개의 활주억제턱(25)을 더 포함할 수 있다. 상기 경우, 다수 개의 활주억제턱(25)은 코어홈(21) 내부에 형성될 수 있다.

활주억제턱(25)은 가압돌기(51,53,55)에 의해 가압되는 광섬유(30)를 보다 효과적으로 밀착시켜, 차량하중에 따른 전단력에 의해 광섬유(30)가 앵커(100)로부터 수평활주하거나 이로 인해 앵커(100)에 고정된 상태를 이탈하는 경우를 억제하는 작용을 한다.

활주억제턱(25)은 코어홈(21)의 밑면에 대해 단차진 턱 구조로 형성될 수 있고, 상기 경우 활주억제턱(25)은 단면체 형태로 형성될 수 있다.

다수 개의 활주억제턱(25)은 코어홈(21) 내부에 코어홈(21)의 길이방향을 따라 상호 간격을 두고 일렬로 배치된다.

활주억제턱(25)은 앵커(100) 내부에 수용되는 광섬유(30)의 하부영역 활주억제턱(25)에 접촉되며 고정되도록 구성된다.

한편, 활주억제턱(25)의 최대 높이는 코어홈(21)의 최대 높이보다 작게 형성하는 것이 바람직하다. 환언하면, 활주억제턱(25)의 최상단은 코어홈(21)의 최상단보다 낮은 지점에 위치하도록 구성되는 것이 바람직하다.

이는, 활주억제턱(25)을 코어홈(21)보다 더 큰 높이로 형성하면, 광섬유(30)의 하부영역이 코어홈(21)에 내부에 수용되지 못하게 되고, 이로 인해 광섬유(30)가 앵커(100) 내부에 견고하지 고정되어 있지 못하고 유동이 발생될 수 있으며, 상기 경우 차량의 축 중량 측정시 오차를 유발할 수 있기 때문이다.

본 발명의 광섬유(30)는 일부영역이 앵커(100) 내부에 수용된 상태로 앵커(100) 내부에 고정되는데, 차량하중이 반복적으로 가해지더라도 이러한 광섬유(30)는 앵커(100) 내에서 유동하지 않고 견고하게 고정된 상태를 유지할 수 있어야 한다.

그런데, 본 발명의 앵커(100)를 사용하면, 별도의 고착제 내지 접착제를 사용하지 않고 단순히 앵커 몸체(10)와 코어(20)를 조립하는 방식만으로도 이와 같은 광섬유(30)의 견고한 고정상태를 보장할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 차량 축 중량 및 속도 측정 장치의 단면도이다. 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 광섬유(30)의 일부영역을 코어홈(21)에 배치한 상태에서, 코어(20)를 몸체홈(11) 내부에 삽입한 후, 베이스 스트립(40) 상에 앵커(100)를 부착 고정시키면, 광섬유(30)의 해당영역은 몸체(10)와 코어(20) 사이에 개재된 상태에서 가압돌기(51,53,55)에 의해 가압되며 밀착 고정된 상태가 된다.

이때, 가압돌기에 의한 가압 및 밀착 구조를 살펴보면, 중심돌기(51)는 광섬유(30)의 중심부를 가압하고, 좌측돌기(53)는 광섬유(30)의 좌측영역을 가압하며, 우측돌기(55)는 광섬유(30)의 우측영역을 가압하게 된다.

그리고, 이와 같이 중심돌기(51) 및 좌/우측돌기(53,55)에 의해 광섬유(30)에 인가되는 힘(즉, 가압력)은 광섬유(30)의 하부영역이 맞닿아 있는 활주억제턱(25)에 집중되어 광섬유(30)의 수평활주를 억제하는 효과를 극대화할 수 있게 된다. 이에 따라, 앵커(100) 내부에 수용되는 있는 광섬유(30) 영역은 차량하중이 반복적으로 가해지더라도 해당 앵커(100) 내에서 유동하지 않고 견고하게 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.

한편, 코어(20)의 외면 상에는 다수 개의 끼움돌기(23)가 돌출 형성될 수 있다. 끼움돌기(23)는 몸체홈(11)에 코어(20)를 삽입 결합시 코어(20)의 정위치를 안내하고 코어(20)를 고정시키는 역할을 한다. 끼움돌기(23)는 코어(20)를 몸체홈(11)에 삽입시 몸체홈(11)에 형성된 끼움홀(13)에 끼워짐으로써 코어(20)가 몸체홈(11) 내의 정위치에 삽입 고정될 수 있도록 구성된다.

본 발명의 광섬유(30)는 유리코어 및 이를 둘러싸는 유리 클래딩 (Cladding)으로 이루어지고, 유리 클래딩을 감싸며 마감하는 피복층을 더 포함할 수 있다.

피복층은 수지재와 같이 유연성 및 탄성을 지닌 소재로 형성될 수 있고, 바람직하게는 FRP(Fiber Reinforced Plastic) 재질로 형성될 수 있다. 참고로, FRP 소재는 유리섬유·탄소섬유·아라미드섬유·케블라 등의 방향족 나일론섬유와 불포화 폴리에스터·에폭시수지 등의 열경화성수지를 결합한 섬유 강화 플라스틱을 의미한다. FRP 소재는 강철보다 강하면서도 가볍고, 제품 형상력이 뛰어나 유지보수 및 가공이 용이하고, 내식성 및 내열성이 우수하며, 강한 탄성력과 뛰어난 유연성을 갖고 있어, 광섬유(30)를 반복적인 외력(즉, 차량하중)이 가해지는 환경(즉, 도로)에 설치하더라도 이의 반영구적인 사용을 가능케 하는 장점이 있다.

본 발명의 광섬유 센서(35)는 광섬유(30) 상에 형성되는 브래그 격자 센서(FBG: Fiber Bragg Gratings)를 포함할 수 있다. 상기 경우, FBG 광섬유 센서(35)는 광섬유(30)에 특정 파장을 반사시키는 브래그 격자를 생성함으로써 구비된다.

광섬유 브래그 격자 센서(35)는 차량하중에 의해 광섬유(30)에 가해지는 인장/압축력에 의해 격자 간격의 변화가 유발될 수 있도록 구성된다. 구체적으로, 광섬유 브래그 격자 센서(35)는 브래그 격자 간격의 변화에 따라 반사되는 광의 파장이 달라지는 성질을 이용하여 반사광의 파장 변화량을 분석함으로써 변형률을 측정할 수 있고, 이 변형률을 이용하여 해당 차량의 축 중량을 산출할 수 있게 된다.

한편, 광섬유 센서(35)는 각 앵커(100)들 사이사이에 위치하는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

본 발명의 베이스 스트립(40)은 매설구에 안착되어 다수 개의 앵커(100)를 지지하고, 차량하중에 의한 구부러짐 내지 휨 변형 등의 거동이 발생되어 광섬유(30)에 인장력 또는 압축력이 가해질 수 있도록 구성된다.

바람직한 실시예에 따르면, 베이스 스트립(40)은 띠 형상으로 이루어질 수 있고, 외력이 가해질 시 구부러짐 내지 휨 변형이 유발될 수 있는 재질로 형성되며, 예컨대 금속 또는 합성수지 재질로 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 차량 축 중량 및 속도 측정 장치의 측면도이다. 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치의 측정 원리에 대하여 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치는 광섬유(30)에 다수 개의 앵커(100)가 캐스케이드 방식으로 결합되어 있고, 이 앵커(100)가 베이스 플레이 위에 부착됨으로써 광섬유(30)를 베이스 스트립(40) 상에 고정시키도록 구성된다. 이때, 광섬유(30)는 각각의 앵커(100)에 의해 팽팽하게 긴장된 상태로 베이스 스트립(40) 위에 고정된다.

그리고, 상호 이웃하며 마주하는 한 쌍의 앵커를 제1 앵커(100a)와 제2 앵커 (100b)라 가정할 때, 광섬유(30)의 일부영역(K1)은 제1 앵커(100a) 내부에 고정되고, 광섬유(30)의 또 다른 일부영역(K1')은 상기 제2 앵커(100b) 내부에 고정되며, 광섬유 센서(35)는 제1 앵커(100a)와 제2 앵커(100b) 사이에 위치하도록 구성된다. 즉, 광섬유 센서(35)는 베이스 스트립(40)의 일면 중 제1 앵커(100a)와 제2 앵커 (100b)사이에 해당하는 영역(K2') 상에 위치하게 되고, 또 다른 광섬유 센서(35)는 또 다른 한 쌍의 앵커 사이 영역(K2)에 위치하게 된다.

상기와 같은 구조에 의하면, 베이스 스트립(40) 측에 차량의 하중이 가해질 시, 베이스 스트립(40)은 제1 앵커(100a)와 제2 앵커(100b)가 부착된 영역보다 광섬유 센서(35)가 위치하는 영역(K2,K2')에서 더 큰 휨 변형이 발생하게 된다.

그리고, 베이스 스트립(40)의 휨 변형 발생시, 베이스 스트립(40) 상에 긴장된 상태로 고정되어 있는 광섬유(30)에 인장력 또는 압축력이 가해지게 되고, 이로 인해 브래그 격자 간격의 변화가 유발된다. 이때 차량하중의 크기에 따라 광섬유(30)에 가해지는 인장력 또는 압축력이 상이하게 되고, 브래그 격자 간격의 변화량 역시 달라지게 된다.

그리고, 브래그 격자 간격의 변화에 따라 반사되는 광의 파장이 달라지는 성질을 이용하여 반사광의 파장 변화량을 분석함으로써 해당 차량의 축 중량을 산출할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치의 사시도이고, 도 8은 도 7의 측면도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치는 전술한 베이스 스트립(40)을 생략하고 대신 한 쌍의 앵커를 상호 결합한 앵커 조립체 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치는 다수 개의 앵커 조립체(200)를 포함하고, 이 다수 개의 앵커 조립체(200)가 광섬유(30)의 길이방향을 따라 캐스케이드 방식으로 배열된 구조로 이루어진다.

다수 개의 앵커 조립체(200) 중 제1 앵커 조립체(200a)는 제1a 앵커(100a)와 제1b 앵커(100b)를 포함한다. 상기 경우, 광섬유(30)는 일부영역이 제1a 앵커(100a) 내부에 고정되고, 제1b 앵커(100b) 내부에는 광섬유(300)가 구비되지 않을 수 있다.

그리고, 제1b 앵커(100b)는 제1a 앵커(100a)와 대칭구조로 제1a 앵커(100a)의 하면 상에 결합되어 하나의 앵커 조립체(200a)를 형성하게 된다.

일 실시예에 따르면, 제1b 앵커(100b)는 용접방식으로 제1a 앵커(100a)에 접합될 수 있다. 즉, 제1a 앵커(100a)의 고정체(17a) 상에 제1b 앵커(100b)의 고정체(17b)를 위치시킨 후, 점 용접(19) 방식으로 이 한 쌍의 고정체(17a,17b)를 상호 접합 결합시킬 수 있다.

그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치는 제2a 앵커(100a')와 제2b 앵커(100b')가 상호 결합된 제2 앵커 조립체(200b); 제3a 앵커(100a")와 제3b 앵커(100b")가 상호 결합된 제3 앵커 조립체(200c); 및 제Na 앵커와 제Nb 앵커가 상호 결합된 제N 앵커 조립체를 더 포함한다.

상기 경우, 제1 앵커 조립체(200a), 제2 앵커 조립체(200b), 제3 앵커 조립체(200c),...제N 앵커 조립체는 상호 간격을 두고 배치되어, 광섬유(30)의 길이방향을 따라 광섬유(30)에 캐스케이드 방식으로 결합된 배열 구조를 이루게 된다.

한편, 제2 앵커 조립체(200b) 역시 광섬유(30)의 또 다른 일부영역은 제2a 앵커(100a') 내부에 고정되고, 제2b 앵커(100b') 내부에는 광섬유(30)가 구비되지 않을 수 있다.

그리고, 제2b 앵커(100b')는 제2a 앵커(100a')와 대칭 구조로 제2a 앵커(100a')의 하면 상에 결합되어 제2 앵커 조립체(200b)를 형성하게 된다.

일 실시예에 따르면, 제2a 앵커(100a')의 고정체(17a')의 하면 상에 제2b 앵커(100b')의 고정체(17b')를 용접 방식으로 접합시킴으로써, 제2a 앵커(100a')와 제2b 앵커(100b')를 상호 결합시킬 수 있다.

도 7,8 실시예의 차량 축 중량 및 속도 측정 장치에 따르면, 차량하중의 크기에 따라 앵커 조립체(200)에 가해지는 힘이 다르게 되고, 이에 따라 광섬유(30)에 가해지는 인장력 또는 압축력이 상이하게 되어, 브래그 격자 간격의 변화량 역시 달라지게 된다.

도 9는 본 발명에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치를 도로에 시공하는 방법을 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 차량 축 중량 및 속도 측정 장치가 도로에 시공 완료된 상태를 도시한 설치 상태도이다.

도 9 및 도 10을 참조하여, 본 발명의 차량 축 중량 및 속도 측정 장치를 도로에 매설 시공하는 방법에 대하여 설명하도록 한다.

먼저, 도로(3)의 포장체 일부를 커팅하여 매설구(3)를 형성한다. 이때, 매설구 (3)는 그 장축이 차량주행방향(B1)에 수직한 방향을 향하도록 형성한다.

그리고, 본 발명의 차량 축 중량 및 속도 측정 장치를 매설구(3) 내부에 매입한 후, 매설구(3) 내부의 나머지 빈 공간은 바인더(5)로 채워 충진층을 형성한다. 그리고, 필요에 따라 이 충진층 위에 도로 포장체와 동일 또는 유사한 재질(예컨대, 아스팔트 등)을 도포하여 마감층을 더 형성할 수 있다.

결국, 본 발명의 차량 축 중량 및 속도 측정 장치에 의하면, 측정 장치를 매설하기 위한 도로 커팅폭이 베이스 스트립(40)의 폭보다 약간 더 큰 정도밖에 되지 않아, 종래 판형 구조의 축 중량 장치 대비 도로 커팅폭을 대폭 감소시킬 수 있어 시공성 및 유지보수 용이성을 향상시킬 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 구조체의 개략도이다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 차량 축 중량 및 속도 측정 장치는 바인더 고형물(300)로 둘러싸인 구조체 형태로 매립 설치될 수 있다.

상기 경우, 본 발명의 측정 장치를 도로 매설구(3)에 매입하기 전, 측정 장치를 액상의 바인더에 함침 후 경화시킴으로써, 도 11과 같이 측정 장치가 바인더 고형물(300)로 둘러싸인 형태로 이루어진 구조체를 제작한다. 바람직하게는 상기 구조체는 적어도 밑면이 평평한 평면으로 형성되고, 예컨대, 직육면체 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 작업을 완료하면, 본 발명의 앵커(100), 광섬유(30) 및 광섬유 센서(35)의 전면(全面)이 바인더 고형물(300)에 의해 둘러싸인 형태를 이루게 된다.

그리고, 이와 같이 제작된 바인더 고형물(300) 구조체를 매설구(3) 내부에 매입하여 매설구(3)의 저면에 안착시킨 후, 매설구(3) 내부의 나머지 빈 공간은 또 다른 바인더(5)로 채움으로써, 측정 장치의 도로 매설 시공이 완료된다. 바람직하게는, 상기 구조체는 기층/중간층/표층으로 이루어진 아스팔트 도로에 있어서, 아스팔트 도로의 중간층에 매설될 수 있다.

한편, 하나의 차량 축 중량 및 속도 측정 장치는 제1 지점의 매설구에 매설하고, 또 다른 하나의 차량 축 중량 및 속도 측정 장치는 제1 지점의 매설구으로부터 1 ~ 2m 정도 평행하게 이격된 제2 지점의 매설구에 매설할 경우, 이와 같은 한 쌍의 차량 축 중량 및 속도 측정 장치를 이용하여 차량의 축 중량은 물론 차량의 속도도 함께 측정할 수 있게 된다.

상기 경우, 제1 지점의 매설구에 설치된 차량 축 중량 및 속도 측정 장치에 차량하중이 입력된 시점과, 제2 지점의 매설구에 설치된 차량 축 중량 및 속도 측정 장치에 차량하중이 입력된 시점 간의 시간간격을 이용하여 해당 차량의 속도를 산출할 수 있다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

10: 몸체 11: 몸체홈
13: 끼움홀 15: 수용체
17: 고정체 20: 코어
21: 코어홈 23: 끼움돌기
25: 활주억제턱 30: 광섬유
35: 광섬유 센서 40: 베이트 스트립
51: 가압돌기의 중심돌기 53: 가압돌기의 좌측돌기
55: 가압돌기의 우측돌기 100: 앵커

Claims

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도로에 매설되어 이 도로 위를 주행 중인 차량의 축 중량을 포함하는 정보를 측정하는 장치로서,
몸체와 코어를 포함하는 앵커; 일부영역이 상기 앵커 내부에 고정되는 광섬유; 및 상기 광섬유에 형성되는 광섬유 센서;를 포함하고,
상기 몸체는,
상기 몸체의 길이방향을 따라 장요홈 구조로 형성되어 상기 광섬유의 상기 일부영역이 수용되는 몸체홈; 및 상기 몸체홈을 형성하는 상기 몸체 내면 상에 돌출되게 형성되고, 상기 몸체홈의 장축길이방향을 따라 배치되는 다수 개의 가압돌기;를 포함하고,
상기 코어는,
상기 몸체홈에 삽입 결합되도록 구성되고, 길이방향을 따라 장요홈 구조의 코어홈이 형성되어 있고, 상기 몸체홈에 삽입 결합시 상기 코어홈이 상기 다수 개의 가압돌기를 대향하도록 구성되며,
상기 광섬유의 상기 일부영역은,
상기 코어홈에 상기 코어홈을 따라 배치되게 구성되어, 상기 몸체홈에 상기 코어를 삽입 결합시, 상기 코어홈에 배치되어 있는 상기 일부영역이 상기 가압돌기에 의해 가압되어 상기 코어에 밀착됨으로써 상기 앵커 내부에 고정되고,
상기 다수 개의 가압돌기는 다수 개의 중심돌기, 다수 개의 좌측돌기 및 다수 개의 우측돌기를 포함하고,
상기 중심돌기는 상기 몸체홈의 중심부 영역 중 상기 몸체홈의 중심축(C1)을 따라 상호 간격을 두고 일렬로 배치되고,
상기 좌측돌기는 상기 중심축(C1)의 좌측영역에 상기 몸체홈의 길이방향으로 따라 일렬로 배치되며,
상기 우측돌기는 상기 중심축(C1)의 우측영역에 상기 몸체홈의 길이방향으로 따라 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치.
제2 항에 있어서,
상호 이웃하는 한 쌍의 중심돌기 사이에 해당하는 상기 중심축(C1) 부위의 좌측영역에 상기 좌측돌기가 각각 배치되고,
상호 이웃하는 한 쌍의 중심돌기 사이에 해당하는 상기 중심축(C1) 부위의 우측영역에 상기 우측돌기가 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치.
제2 항에 있어서,
상기 코어는 상기 코어홈 내부에 상기 코어홈의 길이방향을 따라 상호 간격을 두고 일렬로 배치되는 다수 개의 활주억제턱을 더 포함하고,
상기 활주억제턱은,
단차턱 구조로 형성되고, 상기 활주억제턱의 최상단은 상기 코어홈의 최상단보다 낮은 지점에 위치하도록 구성되며, 상기 앵커 내부에 수용되는 상기 광섬유의 하부영역이 상기 활주억제턱에 접촉되며 고정되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치.
도로에 매설되어 이 도로 위를 주행 중인 차량의 축 중량을 포함하는 정보를 측정하는 장치로서,
몸체와 코어를 포함하는 앵커; 일부영역이 상기 앵커 내부에 고정되는 광섬유; 및 상기 광섬유에 형성되는 광섬유 센서;를 포함하고,
상기 몸체는,
상기 몸체의 길이방향을 따라 장요홈 구조로 형성되어 상기 광섬유의 상기 일부영역이 수용되는 몸체홈; 및 상기 몸체홈을 형성하는 상기 몸체 내면 상에 돌출되게 형성되고, 상기 몸체홈의 장축길이방향을 따라 배치되는 다수 개의 가압돌기;를 포함하고,
상기 코어는,
상기 몸체홈에 삽입 결합되도록 구성되고, 길이방향을 따라 장요홈 구조의 코어홈이 형성되어 있고, 상기 몸체홈에 삽입 결합시 상기 코어홈이 상기 다수 개의 가압돌기를 대향하도록 구성되며,
상기 광섬유의 상기 일부영역은,
상기 코어홈에 상기 코어홈을 따라 배치되게 구성되어, 상기 몸체홈에 상기 코어를 삽입 결합시 상기 코어홈에 배치되어 있는 상기 일부영역이 상기 가압돌기에 의해 가압되어 상기 코어에 밀착됨으로써 상기 앵커 내부에 고정되고,
상기 몸체홈과 상기 코어는 각각 상측으로 갈수록 폭이 좁아지는 영역을 포함하고,
상기 다수 개의 가압돌기는 상기 몸체홈의 중심부 영역에 상기 몸체홈의 길이방향을 따라 배치되며,
상기 코어홈은 상기 코어의 중심축 상의 상단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치.
제5 항에 있어서,
상기 몸체홈과 상기 코어는 각각 대략 '∧' 내지 '∩' 단면 모양을 갖는 장요홈 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치.
도로에 매설되어 이 도로 위를 주행 중인 차량의 축 중량을 포함하는 정보를 측정하는 장치로서,
몸체와 코어를 포함하는 앵커; 일부영역이 상기 앵커 내부에 고정되는 광섬유; 및 상기 광섬유에 형성되는 광섬유 센서;를 포함하고,
상기 몸체는,
상기 몸체의 길이방향을 따라 장요홈 구조로 형성되어 상기 광섬유의 상기 일부영역이 수용되는 몸체홈; 및 상기 몸체홈을 형성하는 상기 몸체 내면 상에 돌출되게 형성되고, 상기 몸체홈의 장축길이방향을 따라 배치되는 다수 개의 가압돌기;를 포함하고,
상기 코어는,
상기 몸체홈에 삽입 결합되도록 구성되고, 길이방향을 따라 장요홈 구조의 코어홈이 형성되어 있고, 상기 몸체홈에 삽입 결합시 상기 코어홈이 상기 다수 개의 가압돌기를 대향하도록 구성되며,
상기 광섬유의 상기 일부영역은,
상기 코어홈에 상기 코어홈을 따라 배치되게 구성되어, 상기 몸체홈에 상기 코어를 삽입 결합시 상기 코어홈에 배치되어 있는 상기 일부영역이 상기 가압돌기에 의해 가압되어 상기 코어에 밀착됨으로써 상기 앵커 내부에 고정되고,
상기 앵커는 다수 개로 구성되고,
상기 다수 개의 앵커는 제1 앵커; 및 상기 제1 앵커와 간격을 두고 배치되는 제2 앵커를 포함하고,
상기 광섬유의 일부영역은 상기 제1 앵커 내부에 고정되고,
상기 광섬유의 또 다른 일부영역은 상기 제2 앵커 내부에 고정되며,
상기 광섬유 센서는 상기 제1 앵커와 상기 제2 앵커 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치.
제7 항에 있어서,
띠 형상으로 이루어지고, 외력 인가시 휨 변형이 가능하게 형성되는 베이스 스트립을 더 포함하고,
상기 제1 앵커와 상기 제2 앵커는 상기 베이스 부재의 일면 상에 상기 베이스 스트립의 길이방향을 따라 상호 이격되며 부착 고정되고,
상기 광섬유 센서는 상기 베이스 스트립의 상기 일면 중 상기 제1 앵커와 상기 제2 앵커 사이에 해당하는 영역에 위치하도록 구성되어,
상기 베이스 스트립은 상기 차량의 하중이 가해질 시, 상기 제1 앵커와 상기 제2 앵커가 부착된 영역보다 상기 광섬유 센서가 위치하는 영역에서 더 큰 휨 변형이 발생되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치.
제8 항에 있어서,
상기 몸체의 양측변에서 외향 플랜지 형태로 형성되는 고정체를 더 포함하고,
상기 고정체가 상기 베이스 스트립의 일면 상에 부착 고정되는 것을 특징으로 하는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치.
도로에 매설되어 이 도로 위를 주행 중인 차량의 축 중량을 포함하는 정보를 측정하는 장치로서,
몸체와 코어를 포함하는 앵커; 일부영역이 상기 앵커 내부에 고정되는 광섬유; 및 상기 광섬유에 형성되는 광섬유 센서;를 포함하고,
상기 몸체는,
상기 몸체의 길이방향을 따라 장요홈 구조로 형성되어 상기 광섬유의 상기 일부영역이 수용되는 몸체홈; 및 상기 몸체홈을 형성하는 상기 몸체 내면 상에 돌출되게 형성되고, 상기 몸체홈의 장축길이방향을 따라 배치되는 다수 개의 가압돌기;를 포함하고,
상기 코어는,
상기 몸체홈에 삽입 결합되도록 구성되고, 길이방향을 따라 장요홈 구조의 코어홈이 형성되어 있고, 상기 몸체홈에 삽입 결합시 상기 코어홈이 상기 다수 개의 가압돌기를 대향하도록 구성되며,
상기 광섬유의 상기 일부영역은,
상기 코어홈에 상기 코어홈을 따라 배치되게 구성되어, 상기 몸체홈에 상기 코어를 삽입 결합시 상기 코어홈에 배치되어 있는 상기 일부영역이 상기 가압돌기에 의해 가압되어 상기 코어에 밀착됨으로써 상기 앵커 내부에 고정되고,
상기 앵커는 다수 개로 구성되고,
상기 다수 개의 앵커는 제1a 앵커 및 제1b 앵커를 포함하고,
상기 광섬유의 일부영역은 상기 제1a 앵커 내부에 고정되며,
상기 제1b 앵커는 상기 제1a 앵커와 대칭구조로 상기 제1a 앵커의 하면 상에 결합되어 제1 앵커 조립체를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치.
제10 항에 있어서,
상기 다수 개의 앵커는 제2a 앵커 및 제2b 앵커를 포함하고,
상기 광섬유의 또 다른 일부영역은 상기 제2a 앵커 내부에 고정되고,
상기 제2b 앵커는 상기 제2a 앵커와 대칭구조로 상기 제2a 앵커의 하면 상에 결합되어 제2 앵커 조립체를 형성하고,
상기 제2 앵커 조립체는 상기 제1 앵커 조립체와 간격을 두고 배치되며,
상기 광섬유 센서는 상기 제1 앵커 조립체와 상기 제2 앵커 조립체 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치.
제10 항에 있어서,
상기 제1b 앵커는 용접 방식으로 상기 제1a 앵커에 접합 결합되는 것을 특징으로 하는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치.
제2 항, 제7 항, 제8 항, 제10 항 또는 제11 항에 있어서,
상기 앵커, 상기 광섬유 및 상기 광섬유 센서의 전면(全面)을 둘러싸는 바인더 고형물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치.
제13 항에 있어서,
상기 바인더 고형물의 적어도 밑면은 평평한 평면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치.
제2 항에 있어서,
상기 광섬유 센서는 광섬유 브래그 격자 센서(FBG)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치.
차량 축 중량 및 속도 측정 장치 시공 방법으로서,
제2 항 내지 제12 항 중 어느 한 항의 차량 축 중량 및 속도 측정 장치가 바인더 고형물로 둘러싸인 형태로 이루어진 구조체를 제작하는 단계;
도로의 일부를 커팅하여 형성한 매설구 내부에 상기 구조체를 매입하는 단계; 및
상기 매설구 내부의 나머지 빈 공간을 바인더로 채우는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치 시공 방법.
제16 항에 있어서,
상기 도로는 기층, 중간층 및 표층으로 이루어진 아스팔트 도로이고,
상기 구조체는 상기 아스팔트 도로의 상기 중간층에 매설되는 것을 특징으로 하는 차량 축 중량 및 속도 측정 장치 시공 방법.